NASA「苔絲號」新發現：土星大小的系外行星

研究恆星的天文學家們正在為尋找行星提供有價值的幫助，這些天文學家正在追求美國宇航局新「苔絲號」(TESS）任務的主要目標。事實上，星震學家（研究恆星亮度變化時產生震波(或「星震」)的恆星天文學家）常常為發現新發現行星的性質提供關鍵信息。研究團隊合作使「苔絲號」發現並鑒定了第一顆行星，其主恆星的星震」可以被測量。這顆行星（TOI 197.01 (TOI是「苔絲號感興趣」的縮寫)在最近被接受的一篇科學論文中被描述為「熾熱的土星」。

博科園-科學科普：這是因為這顆行星的大小和土星差不多，而且離恆星非常近，在14天內就完成了軌道運行，因此非常熱。《天文學》將發表這篇由141名天文學家組成的國際團隊撰寫的論文。丹尼爾·胡貝爾是夏威夷大學馬諾阿天文研究所的助理天文學家，也是這篇論文的第一作者。物理學和天文學教授史蒂夫·卡瓦勒;邁爾斯·盧卡斯(Miles Lucas)是一名本科生，也是愛荷華州立大學(Iowa State University)的合著者。卡瓦勒說：這是我們從「苔絲號」那裡得到大量數據中的第一桶水。

2018年4月18日由麻省理工學院天體物理學家領銜的凌日系外行星勘測衛星在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空。宇宙飛船主要任務是發現太陽系外的行星。宇宙飛船的4個攝像頭對天空26條垂直帶進行了近一個月的觀察——首先是南半球，然後是北半球。兩年後，苔絲號將掃描85%的天空。天文學家(和用計算機)對這些圖像進行分類，尋找凌日現象，即一顆繞軌道運行的行星從一顆恆星前面經過時，恆星光線的微小變化。

在這張圖中，一顆「熾熱的土星」從主星前面經過，研究恆星的天文學家使用「星震」來描述恆星，這提供了關於行星的關鍵信息。圖片：Gabriel Perez Diaz, Instituto de Astrofísica de Canarias

NASA開普勒任務(tbs的前身)也以同樣的方式尋找行星，但它只掃描了銀河系的一小部分，並聚焦於遙遠的恆星TESS的目標是附近明亮恆星，這使得天文學家可以利用其他空間和地面觀測來跟蹤它的發現，從而進一步研究恆星和行星的特性。在最近發表在《天體物理學增刊》(Astrophysical Journal Supplement Series)另一篇論文中，來自TESS星震科學聯盟(TASC)的天文學家們確定了一份使用TESS數據研究的類太陽振蕩恆星(其中許多與我們未來的太陽相似)目標列表——該列表包含25000顆恆星。

卡瓦勒在2009年見證了開普勒的發射，並在佛羅里達州為苔絲號的發射(但最後一刻的延遲意味著他不得不錯過發射返回艾姆斯教學)是七名成員的TASC董事會成員。TASC天文學家使用星震模型來確定主恆星的半徑、質量和年齡。這些數據可以與其他觀測和測量相結合，以確定軌道行星的性質。以主恆星TOI-197為例，星震學家利用它的振動來確定它大約有50億年歷史，比太陽略重一些，也更大一些。還確定TOI-197.01行星是一顆氣體行星，其半徑約為地球的9倍，大致相當於土星的大小，是地球密度的1/13，大約是地球質量的60倍。

這些發現說明大量關於TESS未來的工作：TOI-197讓我們第一次看到了TESS利用星震學來描述系外行星的強大潛力。卡瓦勒預計來自TESS大量數據也會帶來一些科學上的驚喜。令人興奮的是，TESS是這個城市裡唯一的遊戲，而且數據非常好，所以我們計劃嘗試以前沒有想過的科學。也許還可以看看那些非常微弱的星星（白矮星）它們是我的初戀，代表著我們太陽和太陽系的未來。

博科園-科學科普｜研究/來自: 愛荷華州立大學

參考期刊文獻:《天文學》

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